RU2158696C1

RU2158696C1 - Pump-accumulator hydraulic drive

Info

Publication number: RU2158696C1
Application number: RU99120050/28A
Authority: RU
Inventors: бов В.М. Р; В.М. Рябов; П.Г. Редько
Original assignee: Открытое акционерное общество "Павловский машиностроительный завод "Восход"
Priority date: 1999-09-20
Filing date: 1999-09-20
Publication date: 2000-11-10

Abstract

FIELD: hydraulics; control systems of various machines, ships, flying vehicles, etc. SUBSTANCE: low-pressure pump of pump-accumulator hydraulic drive is provided with device for control of delivery by delivery pressure; control chamber of this device is connected with delivery hydraulic line of high-pressure pump. Delivery hydraulic line of low-pressure pump is connected with control chambers of distributing spool valve and nozzles of electric hydraulic booster, type "nozzle - flap" via liquid-flow restrictor. EFFECT: reduced power requirements; improved temperature conditions of hydraulic drive in modes close to braking loads. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроительной гидравлики и может быть использовано в системах управления различных машин, судов, летательных аппаратов и др. The invention relates to the field of engineering hydraulics and can be used in control systems of various machines, ships, aircraft, etc.

Известны насосно-аккумуляторные гидроприводы, содержащие исполнительный гидродвигатель, блок насосов низкого и высокого давления переменной подачи, снабженные механизмами управления подачей по давлению напора, пневмоаккумулятор и гидробак (см. книгу Т.М. Башта. Гидропривод и гидропневмоавтоматика. М.: Машиностроение, 1972, с. 216, рис. 169-171). Known pump-accumulator hydraulic drives containing an actuating hydraulic motor, a block of low and high pressure pumps of variable supply, equipped with pressure control mechanisms for pressure, a pneumatic accumulator and a hydraulic tank (see the book of TM Basht. Hydraulic actuator and hydropneumatic automation. M .: Mechanical Engineering, 1972 , p. 216, Fig. 169-171).

Наиболее близким по технической сущности является патент Российской Федерации N 2127686 "Насосный гидропривод", который содержит расположенные на общем приводном валу плунжерный насос высокого давления и насос низкого давления и связанные между собой гидролиниями исполнительный гидродвигатель, электрогидроусилитель и гидробак, снабженный вытеснительным устройством. The closest in technical essence is the patent of the Russian Federation N 2127686 "Pump hydraulic drive", which contains a high pressure plunger pump and a low pressure pump located on a common drive shaft and connected by hydraulic lines an actuating hydraulic motor, an electric hydraulic booster and a hydraulic tank equipped with a displacement device.

Недостатками известных гидроприводов является их повышенное энергопотребление и тяжелые температурные условия работы, связанные с повышенными непроизводительными утечками по соплам электрогидроусилителя, особенно заметные на режимах работы гидропривода, близких к тормозным нагрузкам, когда давление напора насоса высокого давления близко к максимальному, а выходное звено гидропривода перемещается с минимальной скоростью или неподвижно. The disadvantages of the known hydraulic drives are their increased power consumption and severe temperature conditions associated with increased unproductive leaks through the nozzles of the hydraulic booster, especially noticeable in hydraulic drive operating modes close to brake loads, when the pressure head of the high-pressure pump is close to maximum, and the output link of the hydraulic drive moves from minimum speed or motionless.

Технической задачей настоящего изобретения является снижение энергопотребления гидроприводом и улучшение его температурных условий работы на режимах, близких к тормозным нагрузкам. The technical task of the present invention is to reduce the energy consumption of the hydraulic actuator and improve its temperature conditions under conditions close to the brake loads.

Данная задача решается тем, что в гидроприводе, содержащем в общем корпусе объединенные между собой гидролиниями напора, слива и управления, исполнительный гидродвигатель, электрогидроусилитель типа "сопло-заслонка", состоящий из распределительного золотника, электромеханического преобразователя, сопел и постоянных дросселей, пневмогидроаккумулятор, гидробак с вытеснительным устройством поршневого типа, насос высокого давления, гидролиния напора которого соединена с рабочими окнами распределительного золотника и насос низкого давления, гидролиния напора которого соединена через постоянные дроссели с подторцовыми камерами управления распределительного золотника и соплами, снабжен, как и насос высокого давления, устройством регулирования подачи по давлению напора, камера управления которого соединена с гидролинией напора насоса высокого давления. This problem is solved by the fact that in a hydraulic actuator containing in a common housing combined pressure, drain and control hydraulic lines, an executive hydraulic motor, an electric nozzle-damper type hydraulic amplifier, consisting of a distributor valve, an electromechanical converter, nozzles and permanent chokes, a pneumatic accumulator, a hydraulic tank with a piston type displacing device, a high pressure pump whose pressure line is connected to the working windows of the distribution valve and low pressure pump eniya, hydraulic line pressure which is connected via a constant restrictor podtortsovymi camera control distributor spool and nozzles, is provided as the high-pressure pump, the device for controlling supply of pressure head, which control chamber is connected to hydraulic line pressure of the high pressure pump.

Поиск, проведенный по техническим источникам информации, показал, что заявляемое техническое решение не известно, т.е. оно соответствует условию патентоспособности - "новизна". Поскольку заявляемое техническое решение осуществляется из известных составных частей, то оно соответствует условию "промышленная применяемость". А так как в результате неочевидным образом реализуется поставленная задача, то заявленное техническое решение соответствует условию "изобретательский уровень". A search conducted by technical sources of information showed that the claimed technical solution is not known, i.e. it meets the condition of patentability - “novelty”. Since the claimed technical solution is carried out from known components, it meets the condition of "industrial applicability". And since the task is realized in an unobvious way, the claimed technical solution meets the condition of "inventive step".

Сущность заявляемого технического решения поясняется чертежом, где приведена его общая схема. The essence of the claimed technical solution is illustrated by the drawing, which shows its general scheme.

Насосно-аккумуляторный гидропривод содержит исполнительный гидродвигатель 1, электрогидроусилитель типа "сопло-заслонка" 2, состоящий из распределительного золотника, электромеханического преобразователя, сопел и постоянных дросселей, гидробак с вытеснительным устройством поршневого типа 3, пневмогидроаккумулятор 4, насос высокого давления 5, насос низкого давления 6, электрогидравлический клапан кольцевания гидролинии напора насоса высокого давления с гидробаком 7, зарядный штуцер 8, предохранительный клапан гидролинии напора насоса низкого давления 9, предохранительный клапан гидролинии напора насоса высокого давления 10, предохранительный клапан газовой полости пневмогидроаккумулятора 11, электрогидравлический клапан кольцевания гидролинии напора насоса низкого давления с гидробаком 12, клапан включения 13, обратные клапаны 14 и 15, дроссель 16, гидролиния устройства регулирования подачи насоса низкого давления 17 и устройство регулирования подачи насоса низкого давления с камерой управления 18. The pump-accumulator hydraulic drive contains an actuating hydraulic motor 1, an electro-hydraulic booster of the nozzle-damper type 2, consisting of a distributor valve, an electromechanical converter, nozzles and constant chokes, a hydraulic tank with a piston displacement device 3, a pneumatic hydraulic accumulator 4, a high pressure pump 5, and a low pressure pump 6, electro-hydraulic valve for looping the pressure line of the high pressure pump with a hydraulic tank 7, charging socket 8, safety valve of the pressure line of the pump pressure low pressure 9, pressure relief valve of the pressure line of the high pressure pump 10, pressure relief valve of the gas cavity of the pneumatic accumulator 11, electro-hydraulic valve for looping the pressure line of the low pressure pump with hydraulic tank 12, valve 13, check valves 14 and 15, throttle 16, hydraulic line of the pump control device low pressure 17 and a device for regulating the flow of the low pressure pump with a control chamber 18.

Работает насосно-аккумуляторный гидропривод следующим образом. The battery-hydraulic drive operates as follows.

При пуске приводного вала и отсутствии команды на включение электромагнитных клапанов кольцевания 7 и 12 (положение изображено на чертеже), насос высокого давления 5, благодаря тому, что его гидролиния всасывания перекрыта золотником клапана включения 13, находится в режиме нулевой подачи без противодавления, а насос низкого давления 6 закольцован с гидробаком 3, обеспечивается минимальная нагрузка на приводном валу. При этом в связи с тем, что основная гидролиния всасывания насоса высокого давления перекрыта, смазка и охлаждение его происходит при помощи обводной гидролинии всасывания с дросселем 16 и наличия в золотнике клапана включения 13 радиального и осевого отверстий, связанных с гидробаком 3. When the drive shaft starts up and there is no command to turn on the solenoid valves of banding 7 and 12 (the position is shown in the drawing), the high-pressure pump 5, due to the fact that its suction line is blocked by the valve spool of the on-valve 13, is in zero flow mode without backpressure, and the pump low pressure 6 is looped with a hydraulic tank 3, provides a minimum load on the drive shaft. Moreover, due to the fact that the main suction line of the high-pressure pump is shut off, its lubrication and cooling occurs with the help of a bypass suction line with a throttle 16 and the presence of radial and axial holes in the valve spool 13 connected to the hydraulic tank 3.

При подаче команды на электрогидравлический клапан кольцевания насоса низкого давления 12 гидролиния напора насоса низкого давления 6 отсоединяется от гидробака 3, давление в ней возрастает до давления настройки предохранительного клапана 9, открывает обратный клапан 14, закрывает обратный клапан 15 и рабочая жидкость поступает к рабочим окнам распределительного золотника и к соплам электрогидроусилителя 2, обеспечивая, при подаче сигналов управления в электромеханический преобразователь, функционирование гидропривода при давлении напора насоса низкого давления и закольцованном на гидробак насосе высокого давления, т.е. в облегченном режиме. When a command is sent to the electro-hydraulic ring valve of the low-pressure pump 12, the pressure line of the low-pressure pump 6 is disconnected from the hydraulic tank 3, the pressure in it increases to the setting pressure of the safety valve 9, opens the check valve 14, closes the check valve 15 and the working fluid flows to the working windows of the distribution the spool valve and to the nozzles of the electric power amplifier 2, providing, when the control signals are supplied to the electromechanical converter, the operation of the hydraulic actuator at a pressure of ra low pressure pump and the pump tank is looped at high pressure, i.e., in light mode.

При подаче команды на электрогидравлические клапаны кольцевания обоих насосов их гидролинии напора отсоединяются от гидробака, давление в гидролинии напора насоса высокого давления возрастает до давления настройки предохранительного клапана 10, при этом обратный клапан 15 открывается, а обратный клапан 14 закрывается и, при отсутствии сигнала управления на входе электрогидроусилителя, т. е. при нахождении распределительного золотника в среднем положении, высокое давление, воздействуя на устройство регулирования подачи насоса низкого давления, переводит насос на режим нулевой подачи, обеспечивая снижение энергопотребления гидропривода и более благоприятные температурные условия его работы на режимах холостого хода (отсутствие сигнала управления) и при нагрузках на выходном звене, близких к тормозным. When a command is given to the electro-hydraulic valves of the ringing of both pumps, their pressure lines are disconnected from the tank, the pressure in the pressure lines of the high-pressure pump increases to the setting pressure of the safety valve 10, while the check valve 15 opens, and the check valve 14 closes and, in the absence of a control signal, the inlet of the electric booster, i.e. when the distributor valve is in the middle position, high pressure is applied to the low-pressure pump feed control device phenomenon needs to pump at zero flow mode, providing hydraulic drive reduction in power consumption and more favorable thermal conditions of its operation at idling (no control signal) and the loads on the output unit close to the brake.

Результаты многочисленных исследований и серийная эксплуатация насосно-аккумуляторных гидроприводов, выполненных в соответствии с предлагаемой принципиальной схемой, полностью подтвердили их высокую надежность, работоспособность и снижение величины энергопотребления. The results of numerous studies and serial operation of pump-accumulator hydraulic drives, made in accordance with the proposed circuit diagram, fully confirmed their high reliability, performance and reduced energy consumption.

Claims

Pump-accumulator hydraulic actuator, containing in the common unit hydraulic head for discharge, drain and control, an hydraulic actuator, a nozzle-damper electric actuator, consisting of a distributor valve, an electromechanical converter, nozzles and permanent throttles, a pneumatic accumulator, and a hydraulic tank with a displacement device , a high-pressure pump, the pressure line of which is connected to the working windows of the distribution valve and nozzles, equipped, like us a high pressure supply device for controlling the pressure head, which comprises a control chamber, characterized in that the low-pressure control device controls the camera feed pump is connected to the hydraulic line pressure of the high pressure pump.